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차가 운행중 시동이 꺼지는 원인
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연료형자동차에서 생기는 고질적인 문제는 운행 중에 시동 꺼짐, 시동 잘 안 걸림, RPM흔들림 등입니다.
그래서 정비소(어디를 불문하고)가면 먼저 계측기(하이스켄)로 부품이나 데이터 이상 여부를 확인하지만( 물론 이상이 있으면 해당 부분을 정비하면 되지만)고장 발견을 못하면 시동에 관련된 여러 가지 부품을 교환하고 청소하고 조정하는 등 하드웨어적인 정비를 해보지만 님처럼 못 고치는 경우가 허다합니다.
1. 구조적인 문제
가. 자동차 구성 요건
연료형자동차는 2~3만여 가지 부품의 기계분야, 5V/12V 또는 5V/24V 전기 분야, 그리고 아날로그신호와 디지털신호의 제어분야 등의 기술로 구성되어 있습니다.
또한 연료형자동차도 초기에는 기계식제어방식(일종의 카브레타 방식)으로 만들다가 현재는 전자제어방식으로 개량 발전되었고 전 세계 자동차가 이 원리를 응용하고 있습니다.
그러므로 시동을 걸고 꺼지게 하는 것부터 RPM을 변화시키고 출력 및 속도를 조절하는 등의 모든 기능은 전자제어방식에 의해 통제되고 있습니다.
나. 문제점이 생기는 과정
그런데 자동차가 폭발하고 움직이는 과정에 주위 환경(온도, 습도) 기계장치들의 특성이 변합니다.
특히 선로나 전기장치 등에는 고유 분포정수라는 것이 있어서 주위환경과 특성변화에 따라 간헐적이면서 불특정한 전기신호인 3차전기(간섭전기 또는 기생전기)가 발생하여 자동차성능을 방해 합니다.
※ 참고로 여기서 자동차성능이란 연비 출력 소음 배출가스 진동 노킹 순발력 등판능력 공회전 오디오음질 배터리수명 등의 항목을 말함
이러한 현상은 주로 차가 오래되면 서서히 그리고 그 도가 심하게 나타는 질병인데 요사이는 신차에서도 흔히 나타나고 있습니다.
이유는 차를 고급화하기 위하여 다양한 전자제어 기능을 부가하다 보니 불필요한 전기신호(3차전기)가 활동이 활발해져서 생겨나는 증상으로 마치 사람이 음식만 먹지만 몸에는 기생충이 생겨서 건강할 때는 모르다 건강이 악화되면 그 기생충들이 질병을 일으키는 병의 근원이 되듯이 말입니다.
또한 TV나 휴대폰 등에서 나오는 전자파가 인체에 영향을 미치리라고는 예상하지 못한 것처럼 말입니다.
2. 전기적인 문제
따라서 시동이 잘 안 걸리거나 시동 꺼짐 등은 물리적인 원인도 있지만 거의 70%이상이 제어문제로 그 원인은 열거하면 다음과 같습니다.
가. 기계적인 문제
TPS는 오디오 볼륨과 같은 것으로 저항특성이 변하면 신호가 고르게 만들어 지지 않습니다.
이 신호(아날로그)가 ECU로 들어가면 연료를 제어하는 펄스신호(디지털)로 바뀌게 되는데, TPS저항이 닳고 노후 되면 저항특성이 바뀌면 TPS신호는 자연적으로 바뀌게 되므로 ECU가 만들어내는 제어신호(전기신호)도 틀어지게 되는 것입니다.
나. 전기적인 원인
연료형자동차에서 기계를 하드웨어라고 한다면 제어는 소프트웨어에 해당합니다.
ECU가 만들어 내는 제어신호는 5V라는 2차전기가 각 센서를 동작시키는 전원(電源)이 되는데 이 2차전기가 흔들리면 TPS신호는 물론이거니와 각종센서신호가 달라져 버립니다.
그래서 연료를 제어하는 인젝터의 제어용 펄스신호도 달라져 버립니다.
다. 선로 특성 문제
전기 선로에는 코일(XL) 콘덴샤(XC) 저항(Ro)등의 분포정수가 있는데 이들은 전기신호를 왜곡 또는 지연시키고 전위차를 생기게 하고 접지 전압에도 변화를 줍니다.
사례로 시중에서 접지를 다시 추가로 하는 것도 접지전압을 줄이기 위한 수단입니다.
라. 기온(온도)적인 문제
전기신호가 기온에 따라 변하게 됩니다. 기온이 떨어지거나 올라가면TPS신호가 온도에 영향을 받습니다.
예를 들어 20℃ 기온에서 아이들 상태 때 공기밸브 각도를 5° TPS신호를 0.480V가 되게 세팅 해두었다고 가정을 하겠습니다.
그런데 공기밸브는 기계적인 동작이므로 기온에 관계없이 일정한데 TPS센서신호가 온도에 따라 0.380V로 떨어진다거나 반대로 0.580V로 올라가게 되면 공기와 연료의 비율이 틀어지므로 연비가 나빠짐은 물론 이거니와 차가 제대로 힘을 발휘하지 못합니다.
디젤의 경우 출발시 액셀러레이터를 밟으면 검은 연기가 순간적으로 뭉텅하고 나오는 것은 이러한 원인 때문입니다.
이처럼 기온에 따라 물리적인 변화로 제어신호들이 변하게 됩니다.
마. 기타
보통 액셀러레이터가 쇠줄로 연결되어 있지만 쇠줄과 스프링의 유연성, 복구 속도 등에 따라 TPS신호가 또한 바뀌게 됩니다.
그래서 일부 차들 중에는 액셀러레이터를 기어방식으로 바꾸어 생산하는 자동차도 나옵니다.
3. 해결 방법
자동차는 기계기술 전기기술 제어기술로 구성되어 있지만 동작에 필요한 기술은 제어기술에 의해 통제를 받으며, 제어기술은 사람에 비유하면 신경계통입니다.
그래서 운행 중에 시동이 꺼지거나 잘 안 걸리는 것은 기계적인 문제보다는 전기적인 문제로 많이 발생되므로 이때는 제어신호가 변화지 않도록 해주어야하며 방법으로는“3차전기를 제거하고 제어신호를 보정(補正)”해주는 제품으로 신호들의 왜곡과 지연 동작을 방지시켜 주어야 합니다.
그러면 제어신호에 의한 전기적 트러블이 제거되므로 시동 꺼짐과 잘 안 걸림 등이 해결되고 RPM흔들림도 방지되며 배출가스, 연비, 소음, 진동 등도 좋아집니다.
※ 참 고 : 본 이론은 새로운 정비기술이므로 정비소에서는 잘 모른다고 하실 것이며, 다른 방법으로 해결이 안 되면 꼭 이 방법으로 사용을 하시기 바랍니다.
< 제공=모터파워/VAD> |
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